Curva de fuego RWS: una herramienta clave para la seguridad y la protección contra incendios en túneles
La seguridad contra incendios en túneles es un aspecto crucial del diseño de infraestructuras modernas, especialmente en la preparación para incendios extremos. Una de las herramientas más importantes para modelar y mitigar estos riesgos es la curva de fuego RWS. Desarrollada por el Ministerio de Infraestructura de los Países Bajos (Rijkswaterstaat), esta curva está diseñada específicamente para simular los incendios intensos y prolongados que pueden ocurrir en túneles de carretera, en particular aquellos que involucran camiones cisterna que transportan grandes cantidades de líquidos inflamables.
La prueba de fuego del túnel de Runehamar, a la que nos referimos en la introducción a la protección pasiva contra incendios en túneles, confirmó las cargas y parámetros de fuego que se aplican en la curva de fuego RWS.
En este artículo, exploraremos la curva de fuego RWS, su importancia en el diseño de túneles y cómo se compara con otras curvas de fuego utilizadas en la ingeniería de seguridad contra incendios.
¿Qué es la curva de fuego RWS?
La curva de incendio RWS (Rijkswaterstaat) es un gráfico de tiempo-temperatura que simula un incendio a gran escala, como el de un camión cisterna, en un entorno confinado como un túnel. Es particularmente grave y modela el escenario de un incendio con 45.000 litros de gasolina. La curva simula el comportamiento de un incendio a lo largo del tiempo, con un rápido aumento de temperatura, calor intenso sostenido y una fase de enfriamiento gradual.
A continuación se muestra un desglose de las características clave de la curva de incendio RWS:
Fuente: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Rws_tunnel_curve.jpg
– Temperatura máxima: La temperatura del incendio alcanza un pico de aproximadamente 1350 °C (2462 °F), muy superior a la de los incendios típicos en edificios.
– Temperatura máxima en la superficie del hormigón: no superior a 380 °C
– Temperatura máxima del refuerzo: no superior a 250 °C
– Duración: El incendio mantiene esta alta temperatura durante un período prolongado, a menudo de 2 horas. En algunos casos, las modificaciones de la curva prolongan la duración del calor intenso hasta 3 horas.
– Finalidad: La curva se utiliza para evaluar la resistencia al fuego de las estructuras y materiales de túneles, garantizando que puedan soportar calor intenso sin comprometer la integridad estructural.
En los últimos años, los diseñadores y operadores de túneles han exigido realizar ensayos de fuego en las muestras de hormigón que se utilizarán como revestimiento. En ocasiones, el efecto de desconchado se produce incluso a temperaturas inferiores a 380 °C. En estos casos, el sistema de protección contra incendios del túnel debe ser capaz de proteger el hormigón a estas temperaturas más bajas.
¿Por qué se desarrolló la curva de incendios RWS?
Los túneles son componentes esenciales de las redes de transporte modernas, especialmente en zonas urbanas y regiones montañosas. Sin embargo, también plantean desafíos únicos en materia de seguridad contra incendios. Los incendios en túneles, en particular los que involucran vehículos que transportan materiales inflamables como gasolina o diésel, pueden alcanzar temperaturas extremadamente altas y durar períodos prolongados, lo que los hace más peligrosos que los incendios típicos en edificios.
La curva de incendio RWS se desarrolló para simular los peores escenarios de incendio en túneles de carretera, como el incendio de un camión cisterna completamente envuelto. Al utilizar esta curva en el diseño y las evaluaciones de seguridad, los ingenieros pueden garantizar que los túneles cuenten con suficientes medidas de protección contra incendios.
Rijkswaterstaat (RWS), la rama operativa del Ministerio de Infraestructura y Gestión del Agua de los Países Bajos, ha establecido estrictos requisitos de resistencia al fuego para los túneles de carretera en los Países Bajos. Estas especificaciones se basan principalmente en los procedimientos de ensayo de fuego descritos en el «2008-Efectis-R0695 Procedimiento de ensayo de fuego para revestimientos de túneles de hormigón».
Las directrices iniciales para ensayos se introdujeron en 1986 con el informe de TNO «BI-86-69 – Procedimiento de Ensayo de Fuego para la Protección de Túneles», que incluía ensayos en losas de hormigón utilizando una curva de fuego RWS recientemente desarrollada que simulaba un incendio de hidrocarburos. En 1998, RWS y TNO (actualmente Efectis Nederland) desarrollaron conjuntamente un procedimiento más completo en el documento «1998-CVB-R1161 (rev.1) – Protección contra Incendios para Túneles», que amplió las pruebas de los sistemas de protección contra incendios e incluyó evaluaciones del comportamiento del desconchado del hormigón durante los incendios.
Efectis publicó una versión actualizada de este procedimiento en 2008, el documento «2008-Efectis-R0695», diseñado para adaptarse a una gama más amplia de diseños de túneles y materiales de protección contra incendios. Más recientemente, a medida que la tecnología de protección contra incendios ha avanzado y han surgido nuevos materiales resistentes al fuego, RWS y Efectis revisaron el procedimiento nuevamente en 2020. Esta revisión incluye nuevas normas para evaluar la composición del hormigón y así evaluar mejor el desconchado, así como ensayos de resistencia al fuego para componentes adicionales del túnel, como puertas y conductos para cables. Las últimas actualizaciones también introdujeron la posibilidad de realizar ensayos in situ mediante el uso de hornos móviles, reconociendo la creciente demanda de evaluaciones de seguridad contra incendios in situ. Un ejemplo de este tipo de ensayo lo describe uno de los contratistas de protección pasiva contra incendios, TBT, y también Efectis.
La versión de 2020, titulada «Efectis-R0695 2020 Procedimiento de ensayo de fuego para revestimientos de hormigón y otros componentes de túneles«, incorpora estos cambios para reflejar los conocimientos y las prácticas más recientes en seguridad contra incendios en túneles.
¿Cómo se utiliza la curva de fuego RWS?
La curva de fuego RWS se utiliza en el diseño y la construcción de túneles para evaluar la resistencia al fuego de los elementos estructurales, incluyendo:
– Revestimientos de hormigón: El hormigón de los túneles debe soportar temperaturas extremas sin agrietarse ni desconcharse, lo cual puede comprometer la integridad estructural del túnel.
– Refuerzos de acero: Los refuerzos de acero dentro del túnel también deben resistir el calor, evitando el colapso durante y después de un incendio.
– Sistemas de protección contra incendios en túneles: Los materiales de protección pasiva contra incendios, las placas ignífugas o los revestimientos resistentes al fuego, y los sistemas de ventilación se diseñan en función de la temperatura y la duración de los incendios modelados por la curva RWS.
Al aplicar la curva RWS, los diseñadores de túneles garantizan que, incluso en caso de un incendio a gran escala, la estructura del túnel permanecerá intacta el tiempo suficiente para permitir la evacuación y las operaciones de extinción de incendios de forma segura.
Comparación con otras curvas de incendio en túneles
La curva de incendio RWS es solo una de las diversas curvas utilizadas en ingeniería de seguridad contra incendios, cada una de las cuales representa diferentes escenarios de incendio:
– Curva ISO 834: La curva de incendio ISO 834 es una curva estándar utilizada en el diseño general de edificios. Representa escenarios típicos de incendio en edificios, con una temperatura máxima más baja (alrededor de 1000 °C) en comparación con la curva RWS. Si bien es adecuada para edificios estándar, no tiene en cuenta las condiciones extremas de los incendios en túneles.
– Curva de hidrocarburos (HC): La curva de hidrocarburos se utiliza para simular incendios que involucran combustibles de hidrocarburos, como el petróleo y el gas. Alcanza una temperatura de alrededor de 1100 °C y se utiliza en entornos industriales, plataformas marinas y algunos diseños de túneles. La curva RWS representa un escenario más severo, con una temperatura máxima más alta y una mayor duración.
– Curva de hidrocarburos modificada (HCM): La curva HCM es una adaptación de la curva de hidrocarburos, con una temperatura máxima más alta, de alrededor de 1300 °C. También se utiliza en túneles pero representa un escenario de incendio ligeramente menos intenso en comparación con la curva RWS.
Países y normas que aplican la curva de fuego RWS
La curva de fuego RWS es ampliamente reconocida y utilizada en varios países para la seguridad contra incendios en túneles, especialmente en el contexto de los túneles de carretera. Algunos de los países clave que incorporan la curva de fuego RWS en sus normas nacionales o prácticas de diseño incluyen:
Países Bajos: Como creador de la curva de fuego RWS, los Países Bajos la utilizan ampliamente en sus normas nacionales para el diseño y la seguridad contra incendios de túneles de carretera.
Bélgica: Las regiones de habla neerlandesa de Bélgica también utilizan la curva RWS en la especificación y el diseño de túneles.
Polonia: La reciente actualización de la normativa de construcción de túneles incluye la curva de fuego RWS para los túneles de carretera polacos. El texto completo está aquí.
EE. UU.: La norma NFPA 502 se refiere a la protección contra incendios de túneles con la curva de fuego RWS.
Arabia Saudita: En numerosos proyectos en Arabia Saudita, encontramos requisitos según la norma NFPA 502.
Corea del Sur: Las recientes actualizaciones del Ministerio de Tierras, Infraestructura y Transporte de Corea en la Guía de Ignifugación de Túneles de Carretera también mencionan la curva de fuego RWS.
Directrices de resistencia al fuego para túneles de carretera – Comentario_Distribución (Final)
La importancia de las curvas de fuego en la seguridad de los túneles
Las curvas de fuego como el RWS son herramientas esenciales para garantizar que los túneles se diseñen con los más altos estándares de seguridad. Al simular escenarios de incendios reales, estas curvas ayudan a los ingenieros a determinar la resistencia al fuego necesaria de materiales y estructuras. Los túneles, debido a su naturaleza confinada, requieren una protección contra incendios robusta para prevenir daños catastróficos y garantizar la seguridad de los ocupantes durante la evacuación.
Además del diseño estructural, las curvas de fuego también influyen en el desarrollo de sistemas de ventilación y tecnologías de extinción de incendios. Estos sistemas deben ser capaces de gestionar el calor y el humo extremos para proteger tanto la estructura del túnel como a las personas en su interior.
La curva de fuego del RWS es una herramienta crucial en el ámbito de la seguridad contra incendios en túneles, especialmente en los de carretera. Al simular las intensas condiciones de un incendio a gran escala, como el de un camión cisterna, la curva del RWS garantiza que los túneles puedan soportar el calor extremo y seguir proporcionando un paso seguro para las operaciones de evacuación y extinción de incendios.
A medida que la infraestructura crece y las redes de transporte se vuelven más complejas, el uso de curvas de fuego avanzadas como el RWS será clave para proteger vidas y preservar estructuras críticas. Mediante rigurosas pruebas y el cumplimiento de las normas de seguridad contra incendios, los túneles pueden diseñarse para resistir incluso los incendios más severos, garantizando su seguridad y funcionalidad en caso de emergencia.
¿Qué es RWS120?
Es una descripción de la curva de fuego RWS que dura 120 minutos. Durante ese tiempo, la temperatura aumenta rápidamente hasta los 1350 °C en los primeros 60 minutos y se mantiene en 1200 °C hasta los 120 minutos.
¿Qué es RWS180?
Es una curva de fuego RWS con una duración de 180 minutos. Durante la primera hora de la prueba, la temperatura alcanza un máximo de 1350 °C y luego desciende a 1200 °C hasta los 180 minutos de duración total.
Paneles Ignífugos para Túneles Aestuver y la Curva de Fuego RWS
¿Por qué hablamos de esta curva de fuego en el contexto de los paneles de protección contra incendios para túneles Aestuver?
Una de las mejores maneras de proteger las estructuras de túneles de los efectos devastadores del fuego es utilizar los paneles ignífugos Aestuver.
Al instalar la protección contra incendios Aestuver, se puede limitar la temperatura máxima en la superficie del hormigón a los requisitos de diseño.
El panel para túneles Aestuver ha sido probado en condiciones de fuego RWS, es decir, RWS120 y RWS180. El espesor del panel en estos casos se selecciona en función de los requisitos de diseño y las temperaturas máximas admisibles en la superficie del hormigón. De esta manera, el panel para túneles Aestuver protege la estructura contra el desconchado inducido por el fuego.
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